JPS5829890A - 改良された燃料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガス油に適切な量の水と一種またはそれ以上の
界面活性剤と、もしも心安ならば一種またはそれ以上の
、水と水素結合を形成しうる界面活性助剤を共に加える
ことによって燃焼性が改良されたガス油、およびガス油
の燃焼性を改善する方法に関する。

本発明によって処理されたガス油は、完全に清浄で澄ん
だ外観を有し、水は完全に溶解していて分離することが
ない。

ガス油の燃焼を改善するために（：ａ、１３ａ。

Ｍｎ＋＋、　Ｆｅ＋＋＋およびその他の有機金属地を用
いることが知られている。かかる添加物は、ＩＯ〜１１
０００ｐｐの範囲の量でガス油に混入されると、フリー
ラジカルの形成が起り、炭素、未燃焼固体、ＣＯおよび
未燃焼炭化水素の放出を抑制する。

しかしながら、これらの添加物はいくつかの欠点を有し
ており、とりわけＢａ　　の場合には排気ガス中に毒物
を放出し、一般的には燃焼室中に金属酸化物を形成し、
これは摩耗作用がある。

炭化水素の燃焼に水が有益な作用があることは知られて
いる。

１９５４年にフランス特許第１，１００，５５１号によ
って、液体燃料中に小量の水を乳化剤、たとえば脂肪族
フルコール、フェノール、または脂肪酸とエチルオキシ
ドの縮合生成物の存在下に混入することが提案されてい
る。二しかしながら、実際には安定なエマルジョンは得
られておらず、混入された水は時の経過と共に分離し、
貯蔵容器の腐食やバクテリアの発生をもたらす欠点があ
った。更に、濾過器に保留された水滴が膨張や変形を起
し、容器からの供給における予期せざる障害、ポンプの
閉塞などを起す。−水滴の存在は基部において氷の結晶
の形成の原因となり、エンジンへの供給管路における濾
過器の凍結や閉塞をもたらす。

最近、界面活性剤の特別の混合物を用い、炭化水素中に
分散された極めて微細な粒子の形状の水を含む安定なエ
マルジョンを形成して従来の欠点を除去するこころみか
なされた。

すなわち米国特許第３，８７６．３９１号明細書には、
３％〜８％の脂肪酸エステル、もし必要ならばこれのポ
リオキシエチル化物、およびアミ／。

ポリオキシエチル化されたアルキルフェノール。

脂肪酸のポリオキシエチル化されたアミド、またはポリ
オキシエチル化された脂肪酸エステルまたはソルビトー
ルにもとづく界面活性剤の存在下に、モータ燃料中に６
チル１６％の水を共存せしめることが記載されている。

しかしながら、たとえばアセトアミド、ホルムアミド、
モノエタノールアミン、エチレンジアミンのような水溶
性のアミドまたはアミンを０．５％〜１０％添加する必
要がある。従って提案された溶液は極めて複雑である。

米国特許第４，０８３，６９８号から明らかなように、
燃料中に０．１％〜１０％の水と、１４〜１０％の低級
アルコールを含む極めて微細な安定したエマルジョンを
得るために脂肪酸の塩とポリエトキシル化された非イオ
ン性界面活性剤との混合物−の使用が提案されており、
近年においても複雑さはなお解決されていない。燃料が
比較的重質、特にディーゼル燃料、すなわちガス油の場
合には、この米国特許に提案された組合せは一般に不十
分であり、この米国特許明細書第２４〜第２５項には約
１５％のシクロヘキサノールおよび／またはシクロヘキ
サノンの添加が必要とされている。

本発明は、この技術分野における著るしい改善を提供す
るものであり、ガス油型の燃料、すなわち約２００〜４
２５°Ｃの間で沸騰する炭化水素の燃焼を改善し、公知
のものよりもより簡単。

より経済的であり、かつ取扱いをより容易にすることに
ある。

本発明は二つの予期せざる下記発見にもとづくものであ
る。すなわち、（１）従来は数パーセントの水を用いて
いたのに対して０．０１％〜０．５チの小量の比率の水
を混入することによってガス油の望ましい改善が達成さ
せること、（２）従来この目的には使用されたことのな
い、いくつかの特定の界面活性化合物によって、”水は
完全に澄んだ、かつ極めて安定なエマルジョンを形成す
ること。

本発明の新規な方法によれば、界面活性剤の存在下にガ
ス油中の１００〜５０００　ｐｐｍの水がエマルジョン
化され、界面活性剤が下記（１）式で示される一つ、ま
たはそれ以上の化合物によって構成されることを特徴と
する。

ここで、基ＲおよびＲ′は夫々脂肪族基、特にアルキル
またはアルケニルであり、ＲはＣ２〜Ｃ２８およびＲ′
はＣ１〜Ｃ１ｏである。基Ｒは好ましくは比較的、炭素
数の多いアルキル基であり、少くとも６炭素原子を有す
るものであり、特にＣ８〜Ｃ２４である。アシル基（Ｒ
’ＣＣ））はアセチル、プロピオニル、ブチリル等のよ
うにより低級であり、かつ脂肪酸から誘導できるもので
あり、Ｒ′はＣ６またはより高級であり、好ましくはＣ
１〜Ｃ１である。基ＲおよびＲ′は最もしばしばにはア
ルキルであるが、不飽和炭化水素基、特にアルケ゛ニル
基とすることもできる。

非限定的な例によれば、特にエマルジョン化剤およびミ
クロエマルジョン化剤とし干好適な、本発明による塩の
いくつかは下記のとおりである。

Ｎ−アセチル−α−アミノカプリル酸カリウム塩、Ｎ−
ブチリル−α−アミノドデカ／酸ナナトリウム塩Ｎ−グ
ロピオニルーα−アミンドデカノ酸ジエチルアミン塩、
Ｎ−アセチル−α−アミノドデカン酸ナナトリウム塩Ｎ
−オクタノイル−α−アミノドデカン酸アンモニウム塩
。

Ｎ−アセチル−α−アミノテトラデカン酸カリウム塩、
Ｎ−カプロイル−α−アミノテトラデカン酸ピリジニウ
ム塩、ジ（Ｎ−プロピオニル−α−アミンへキサデカン
酸）エチンンジアミン塩、Ｎ−アセチル−α−アミノオ
レイン酸ナトリウム塩、Ｎ−アセチル−α−アミノオク
タデカ／酸ナナトリウム塩Ｎ−アセチル−α−アミノリ
ノール酸インブチルアミン塩、Ｎ−アセチル−α−アミ
ノテトラデカン酸ナトリウム塩。

Ｎ−オレイル−α−アミノオクタデカン醇ナトリウム塩
、Ｎ−リルイルーα−アミノー＼キサン酸カリウム塩、
など。

本発明により使用可能な前記（１）式による酸の塩は、
無機まだは有機質塩基から導かれ、水、選択された炭化
水素、またはこの両方に少くともわずかに可溶であ尾。

実際には、アルカリ金属塩、靭にカリウム塩およびナト
リウム塩、およびアルカリ土類金属塩が最も好ましい。

アンモニウム塩もまた好適であり、たとえば第１級、第
２級または第３級アミン、特にメチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、ヘキ／ルアミンなど、エチレンジアミン、
ジエチレントリアミン、ブ「ｊピレンジアミン、ヘキサ
メチレンジ−アミン。

モノ、ジ、またはトリエタノールアミン、ビリンン、ピ
ペリジン、ピペラジンなどである。

本発明による塩のための界面活性助剤、溶媒および／ま
たは安定剤は公知のものの中から、特に種々のアルコー
ル中から選択することができる。すなわち、イソプロピ
ル、ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、ヘキシ
ル、ヘプチル、オクチル、ノニル、テシル、ドデシル。

エチレングリコールのモノフチルエーテル、エチレング
リコールのジブチルエーテル、種々のエトギシル化され
たアルコール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキ
サノール、ベンジルアルコールなどのようなアルコール
の一般的なりラスの中から広範に選択することができる
。

このアルコールのリス）・は、何等の限定的な特徴を有
するものではなく、説明のためにのみ示すのである。

本発明は、エマルジョンのために一般に用いられた、か
かる公知の界面活性助剤を共に使用することにより行な
われる。これら助剤の中では、メタノール、エタノール
、プロパツール。

イノプロパツール、およびブタノールなどの低級アルコ
ールが特に好ましい。界面活性剤自体のように、界面活
性助剤の比率は１０〜５０００　ｐｐｍの範囲であり、
特にガス油の２５〜２０００　ｐｐｍまたは０．　ＯＯ
２５％〜０．２％である。場合によっては、界面活性助
剤の重量は一般には界面活性剤の１重量部あたり、０１
〜１部、好ましくけ０５〜１部である。使用される界面
活性剤の量は溶解されるべき水の量に比例する。一般的
には、２５チ以上の芳香族含有量を有する芳香族系ガス
油は、芳香族含有量が１０係〜１５％であるパラフィン
系ガス油よりも、より小量の界面活性剤を・必要とする
。界面活性剤は、もし必要ならば界面活性助剤と共に添
加され、水−ガス油の界面張力を３０〜４０　ｄｙｎｅ
　ｃｍ　’の範囲の値に著るしく低下せしめる。

本発明により得られた糸は、液体分散の形状を有し、こ
の系の連続した外部相はガス油であり、一方、分散相は
０．４ミクロンより小さい粒径を有する水滴またはミセ
ルによって構成されている。全分散系は光に対して透明
な外観を有する。形成された系は熱力学的に安定であり
、公知のエマルジョンのように、数か月の範囲の極めて
長期間経過しても水が分離することはない。

一般に、本発明の方法はガス油に対して１００〜５ｏｏ
ｏ　ｐｐｍの水、１０〜５０００　ｐｐｍの界面活性剤
、および１０〜５０００１）ｐｍの界面活性助剤化合物
を添加することにより行なわれ、界面活性剤に対する助
剤の重量比は０．１〜１である。しかしながら、１００
〜１１０００ｐｐの水、２５〜２０００　＋）Ｉ）ｍの
界面活性化合物およびこの０．５〜１重量部の助剤化合
物によって極めて良好な結果が得られる。

後述する非限定的な実施例は本発明を種々の観点から特
定の界面活性剤について説明するものである。これらの
実施例においては、添加物を含有しないガス油、および
本発明により処理されたガス油を用いてディーゼル・エ
ンジンを運転した。

使用したガス油は下記特性を有する。

４°Ｃの水に対する１５°Ｃの相対密度　・・・０．８
３１５０％蒸留点　　　　　　　　・・・・・・・・・
２５５°ｂ最終蒸留点　　　　　　　　・・・・・・・
・・３４０°Ｃ２０°Ｃにおける粘度　　　　　・・・
・・・・・・４゜ｌ　ｃｓｔ初期水含有量　　　　　　
　・・・・・・・・・　７５ｐｐｍ使用した水は鉱物質
を除去しである。

試験に使用した動力車は動力試験シャークイ上に置いた
。試験を行なった周囲は環境をととのえ、完全に公知の
、かつ再現可能な条件（２０°Ｃ）下におくことが可能
になった。第１段階では、安定した速度で４５分間の間
、試験を行ない、エンジンはその正常出力の実質的に％
で運転した。ガス油を収容したタンクを有する動力車を
試験に供した。試験はエンジンの良好な熱的平衡が確立
されたときに行なった。操作力法は試験台上のエンジン
についても、全く同様にして行なった。試験は、ＥＥＣ
による動力機認定のだめのフランス共和国公報（Ｊｏｕ
ｒｎａｌ　Ｑｆｆｉｃｉｃｌ　ｄＣＩａ　Ｒｅｐｕｂｌ
ｉｑｕｅ　Ｆｒａｎｃａｉｓｅ　）の基準に従って行な
った。すなわち、安定した速度の試験：エンジンを正常
に運転し、エンジンの最高出力に相当する領域と下記領
域のより大きい方の間に分割された均一な方法で測定し
た。

（１１最高出力に相当する回転の４５％の操作および（
２＋　１００ＯＲＰＭ。

自由加速試験：動力機のギヤボックスをニュトラルに置
き、エンジンを加速した。すなわち、エンジンをアイド
リンクとし、加速機を急速に、かつ注意深く操作し、イ
ンジェクションポンプの最高出力を得た。スロットルを
操作するまで、この位置を保持した。この速度が得られ
たならば、エンジンがアイドリンク速度にもどるまで加
速機をゆるめた。この操作を少なくとも６回繰り返して
排気系を澄浄にし、かつ装置の必要な調整を行なった。

測定は、動力機排気から回収されたガスのにごりを明確
にすることがら成る。使用された装置は、１９７４年３
月２１日付のフランス共和国公報、付録７および８の記
載による型および様式のにとり測定装置である。試験に
供した動力機はエンジン容積３．３１であり、３２００
　ＲＰＭ時に５６ＫＷの出力を有するものである。

実施例１〜４ １５００、２０００．２５００および３２００　ＲＰＭ
におけるエンジンについて試験を行なった。ガス油は一
方では添加物なしで用い、他方では下記第１表の結果に
示した種々の添加物を用いた。添加物を用いた場合には
、上述したにとり測定に従って排気ガスの吸収係数をｍ
−１で表わした。夫々の結果は、５％を越えない変差を
示す四つの測定値の平均である。比較のために、添加物
として“ＳＢ”で示したアルキルベンゼンスルホン酸バ
リウムおよび“ＵＫ”で示した公知のポリオキシエチル
化されたアルコールにもとづく界面活性剤（ペチネーユ
ジーヌークールマン社のＵＫＡＮＹＬ３６）を用いた場
合についても試験を行なった。

ガス油中の水と３−メチルブタノール−１とのミクロエ
マルジョンを１−トコシル−１−アセトアミド酢酸ナト
リウム塩を界面活性剤として用いて調整した。

Ｃ２２Ｈ４５−ＣＨ−ＣＯＯＮａ ■ ＮＨＣＯＣＨ３ 使用したガス油は、５０％蒸留点が２５５”Ｃ、９０チ
が３６３°Ｃ２最終点が３４０°Ｃであり、初期の水含
有緻は７５　ｐｐｍであった。この燃料により形成され
たミクロエマルジョンは、３２００　ＲＰＭ時に５６Ｋ
Ｗの出力を有する３、３１デイーゼルエンジンにより試
験され、　１５００ＲＰＭ〜３２００　ＲＰＭで作動す
る中の四つの異なるレベルで試験が行なわれた。この試
験中、エンジン排気ガスのにごりをフランス標準法（フ
ランス共和国公報、　１９７４年３月２１日、付録７お
よび８）によって測定した。

ｍ　で表わした光吸収係数を処理されたガス油、および
比較のために試験された添加物のない同一ガス油につい
て示す。

（本頁以下余白） 排気ガス濁度の約３０％から５０チ以上の低下が本発明
のミクロエマルジョンの使用によって得られることが明
白である。すなわち、２５００ＲＰＭおよび０．５％の
水含有の場合には、コントロールに比較して、 （２，６１−１，２０）　：　１．２０　＝　５４％の
改善がある。

一方、本発明による実施例１および２の結果は、標準と
なるポリエトキシル化された界面活性剤じＵＫ”、実施
例３）の結果よりも良好である。また、実施例１および
２は、アルキルベンゼンスルホン酸バリウム塩（実施例
４）の結果とは実質的に同一である。

実施例５ 実施例２の操作を界面活性剤としての０．２　％のＮ−
アセチル−α−アミノオレイン酸ナトリウム塩について
繰り返した。結果は、実施例２のそれと同等であった。

実施例６ 前記実施例におけると同様のガス油中に、０，３チの水
を０．１％のイソプロパツールおよび０．１１のＮ−ブ
チリル−α−アミノドデカ／酸レジエチルアミン塩用い
てミクロエマルジョン化した。

排気ガスの吸収係数は、２５０ＯＲＰＭにおいてコント
ロールに比して４０％低下した。

実施例７および８ 実施例１および２に夫々示す、水含有のガス油を、アイ
ドル状態において未処理ガス油と比較試験をした。下記
の結果が得られた。

代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照 弁理士　斎　下　和　彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下１己一般式で示されるＮ−アシル−α−アミン酸の塩
   により構成された界面活性剤を含むガス油中の水および
   アルコールのミクロエマルジョンにより形成され、 Ｒ−ＣＨ−ＣＯＯＭ （ ＮＨＣＯＲ’ 式中、ＲおよびＲ′は直鎖状または分枝状アルキルまた
   はアルケニル基であり、Ｒは２〜２８の炭素原子を、Ｒ
   ′は１〜２ｏの炭素原子を夫々有し、Ｍはアルカリ金稿
   、アルカリ土類金属、アンモニウム、またはアミンカチ
   オンであり、前記ミクロエマルジョンが重量％で９８．
   ５〜９９．９８％のガス油、０．１〜０．５チの水、０
   ．００１〜０．５チの前ｄ己Ｎ−アシル−α−アミノ酸
   および０．００１〜０．５％のアルコールから成ること
   を特徴とする改良された燃料。